间歇超声波强化ZVI/PS体系氧化降解磺胺抗生素

崔 皓， 田 禹*， 张 军

1.哈尔滨工业大学， 城市水资源与水环境国家重点实验室， 黑龙江 哈尔滨 150090 2.哈尔滨工业大学环境学院， 黑龙江 哈尔滨 150090

磺胺类抗生素(SAs)作为一类人工合成的广谱抑菌药，具有合成简单、抗菌谱广、产量大的特点，广泛应用于农业、畜牧业和人类医疗领域[1]. 据统计，2013年我国SAs的总使用量达 7 920 t[2]. 秦延文等[3]研究发现，我国每年排放进入水环境中的抗生素超过5×104t，水环境中抗生素的残留问题引起广泛关注. 长期暴露在SAs环境中，动植物体内会对SAs产生抗性基因[4]，通过食物链传播，最终到达人体内，引发人类造血系统紊乱[5]、降低生殖能力[6]，甚至引发致畸、致癌、致突变等病变[7]，严重威胁人类健康. 因此，亟待开发SAs高效去除技术，减少水环境中SAs的残留[8-9].

利用过硫酸盐(PS)氧化体系去除水中难降解污染物是近年来的研究热点. 与传统的羟基自由基(·OH)相比，PS活化产生的硫酸根自由基(SO4·-)的氧化还原电位更高、半衰期更长，而且在pH为3～11的范围内都有较好的降解效果[10-11]. PS的活化方式有过渡金属活化[12-13]、碱活化[14]、电活化[15]、热活化[16]、光活化[17]、超声波活化[18]等，其中零价铁(ZVI)具有价格低廉、催化效果好等优点，在PS活化领域得到广泛应用[19]. 但是ZVI表面容易生成氧化膜，降低ZVI对PS的活化性能，从而影响污染物降解效率[20]. 而超声波(US)能通过空化作用提高非均相体系的化学反应效率，因此有学者提出将US与ZVI/PS技术联用来处理难降解污染物. Gao等[21]构建US-nZVI/PS体系处理普萘洛尔(PRO)，30 min内PRO去除率达到94.2%. 有学者对US-ZVI/PS体系降解二……